Chemie a fyzika pevných léčiv
|
|
- Dušan Dvořák
- před 7 lety
- Počet zobrazení:
Transkript
1 Molekulární krystal kapitola osnovy předmětu Chemie a fyzika pevných léčiv Ing. Petr olý, CSc. Technická univerzita Liberec
2 Molekulární krystal 1. Úvod 2. Supramolekulární popis krystalizace 3. Typy mezimolekulárních interakcí 4. Příklady vlivu mezimolekulárních interakcí na formování krystalu
3 Molekulární krystal 1. Úvod 2. Supramolekulární popis krystalizace 3. Typy mezimolekulárních interakcí 4. Příklady vlivu mezimolekulárních interakcí na formování krystalu
4 1. Úvod FARMACEUTICKÉ SUBSTANCE - nejčastěji jsou to organické látky - stavebními prvky krystalů organických látek jsou molekuly, - tudíž farmaceutické substance většinou vytvářejí molekulární krystaly
5 FARMACEUTICKÉ SUBSTANCE vytvářejí molekulární krystaly Uspořádání molekul v krystalu je řízeno mezimolekulárními interakcemi Molekulární krystal je supramolekulární útvar
6 krystal : pravidelné (periodické) uspořádání stavebních prvků ve všech směrech Příklad krystalového uspořádání iontů Cs + a Cl - CsCl Kulové ionty vs. složité tvary organických molekul
7 Molekulární krystal : Stavebními prvky jsou molekuly které mají složitý (a někdy i proměnný) tvar Jejich uspořádání je výsledkem působení více typů mezimolekulárních interakcí komplikovaná tvorba molekulárních krystalů složitost krystalizačního procesu
8 Ve struktuře běžné organické molekuly (farmaceutické substance) je zakódováno více typů mezimolekulárních interakcí ty se společně uplatňují při tvorbě krystalu ve fázi rozpoznávání molekul ( recognition ) a při jejich uspořádávání ( self-assembly ) reverzibilní charakter mezimolekulárních interakcí
9 Struktura organické molekuly (farmaceutické substance) je zdrojem více typů mezimolekulárních interakcí jednotlivé druhy interakcí mohou mít rozdílné prostorové požadavky na své maximální uplatnění výsledné uspořádání molekul v krystalu je kompromisem působení všech interakcí k dosažení co nejvyšší stabilizační energie krystalu může existovat více energeticky výhodných uspořádání molekul v krystalu polymorfie
10 Složitost krystalizace: průběhu a výsledku krystalizace rozhoduje mnoho faktorů Některé z těchto faktorů se dají obtížně definovat, u dalších faktorů je složitá jejich kontrola Zajištění reprodukovatelnosti zvláště provozních krystalizací je někdy těžkým úkolem Kontrola krystalizace je zvláště důležitá u farmaceutických substancí!
11 Důležitost krystalizace: Většina farmaceutických substancí jsou pevné krystalické látky Krystalická farmaceutická substance představuje chemicky, fyzikálně i patentově přesně definovanou formu Krystalizace je z technologického pohledu ideální izolační a čistící operace
12 Vznik krystalu Krystalizační zárodek (nukleus) = stabilní agregát molekul s uspořádáním shodným s krystalem vzniká v přesyceném roztoku nukleací v nenasyceném roztoku existují nestabilní (přechodné) agregáty
13 Vznik krystalu Vznik krystalizačního zárodku nukleace Samovolná nukleace = primární nukleace - nukleace homogenní (v tavenině, v čistém roztoku) - nukleace heterogenní (na nečistotách, površích)
14 Příklad homogenní nukleace krystalizace z taveniny Při teoretické teplotě tuhnutí T m jsou kapalina i tuhá fáze v termodynamické rovnováze při této teplotě jsou volné entalpie (Gibbsova energie) tuhé fáze G (s) a kapalné fáze G (l) stejné G (l) = G (s) G (L S) = G (s) - G (l) = 0 K tuhnutí dochází až při určitém podchlazení T, kde pro reálnou teplotu tuhnutí T platí, že T < T m. Tehdy má tuhá fáze volnou entalpii G (s) která je nižší, než volná entalpie fáze kapalné G (l) G (s) < G (l) ; G (L S) = G (s) - G (l) < 0
15 Příklad homogenní nukleace krystalizace z taveniny Vztah pro volnou entalpii zárodku Při překročení kritického poloměru R* volná entalpie zárodku trvale klesá
16 Působení sil v roztoku : 1. kinetická energie molekul stabilizační energie zárodku 2. solvatace molekul rozpuštěné látky asociace vlastních molekul rozpuštěné látky Převedení nenasyceného roztoku na přesycený 1. zvýšením koncentrace probíhající chemickou reakcí 2. zvýšením koncentrace odpařením rozpouštědla 3. ochlazením roztoku 4. přídavkem špatného rozpouštědla
17 Míra přesycenosti roztoku malá : málo zárodků v jednotce času a objemu pomalu narůstají (pěstování monokrystalů) velká : hodně zárodků rychlá tvorba drobných krystalů (preparativní a technologické krystalizace)
18 Čistící efekt krystalizace založen na supramolekulárním rozpoznání molekul Krystalizační zárodek = vzor krystalového uspořádání molekul ( templát ) do něj lépe zapadají vlastní molekuly než molekuly příměsí (i strukturně podobných) Nahromadění nečistot v matečném louhu způsobí :» jejich zabudování do krystalu» chyby v pravidelném uspořádání» omezení stabilizujících interakcí» nižší teplota tání nečistých krystalů
19 Molekulární krystal Kovalentní vazby (silné) určují : konstituci molekul tvar molekul typy mezimolekulárních interakcí určují strukturu molekuly Mezimolekulární (nekovalentní) interakce (obecně slabé) řídí : prostorové uspořádání molekul v krystalu řídí strukturu krystalu
20 Mezimolekulární interakce formující uspořádání molekul v krystalu vyplývají ze struktury stavebních molekul možnost teoretického řešení krystalové struktury (?) ne of the continuing scandals in the physical sciences is that it remains in general impossible to predict the structure of even the simplest crystalline solids from a knowledge of their chemical composition. Maddox J.: Nature 1988, 335, 201
21
22 Problémy výpočetního řešení : velký soubor (sousední molekuly, molekuly rozpouštědla) nutnost použít aproximativní výpočetní metody malé energetické příspěvky jednotlivých interakcí = návrh více alternativních uspořádání molekul (s přibližně stejnou stabilizační energií krystalu)
23
24 Návrh více teoreticky odvozených krystalových uspořádání je ve shodě s pozorovaným jevem polymorfie (= supramolekulární isomerie) number of forms known for a given compound is proportional to the time and money spent in research on that compound. McCrone W.C. v knize Polymorphism in Physics and Chemistry of the rganic Solid State, str. 728, Interscience, New York 1965.
25 možnost polymorfie u farmaceutických substancí klade velké nároky na přesné řízení podmínek krystalizačního procesu přináší nutnost kontroly typu a homogenity krystalické fáze čkování : vnesení podílu správných krystalků jako templátu pro další průběh krystalizace čkování = sekundární nukleace
26 Molekulární krystal 1. Úvod 2. Supramolekulární popis krystalizace 3. Typy mezimolekulárních interakcí 4. Příklady vlivu mezimolekulárních interakcí na formování krystalu
27 Struktura organické molekuly (farmaceutické substance) je zdrojem více typů mezimolekulárních interakcí mezimolekulární interakce se dělí na : specifické nespecifické (vodíkové vazby, π - π interakce) (dispersní síly) směrové (dipól-dipól) nesměrové (prostorové) (coulombické) silné středně silné slabé (až 10 2 kj/mol) ( kj/mol) (jednotky kj/mol)
28 Molekulární krystal Kovalentní vazby Vytvářejí strukturu stavebních molekul Mezimolekulární interakce Určují uspořádání molekul v krystalu velmi silné obecně slabé
29 3 C kyselina acetylsalicylová Síla kovalentních vazeb kj/mol (C- okolo 400 kj/mol, C C kj/mol)
30 3 C kyselina acetylsalicylová Rotační bariery (u stericky nebráněných vazeb) do 10 kj/mol
31 3 C kyselina acetylsalicylová Polarizované vazby dipóly Interakce dipólů max. několik desítek kj/mol
32 Typy mezimolekulárních interakcí Interakce ion - ion (iontové vazby) Interakce ion - dipól interakce kation - π-systém π - π - interakce van der Waalsovy síly
33 Interakce ion - ion (iontové vazby)
34 Interakce ion - ion (iontové vazby) - typické pro anorganické soli - ionizovatelné skupiny ve struktuře farmaceutických substancí ( + N 3, C - ) - energie vazeb ~ 10 2 kj/mol, úměrná 1/r 2 - sferické (nesměrové působení) - struktura krystalu ionizovaných farmaceutických substancí je ovlivnitelná typem protiontu - odlišný typ krystalů ionizovaných/neionizovaných substancí
35 Interakce ion - dipól - slabší než iontové vazby (parciální náboj dipólu) - typické síly při solvataci iontů - interakce iontu s více dipóly příklad: komplex iontu K + s 18-crown-6
36 Interakce ion - dipól - slabší než iontové vazby (parciální náboj dipólu) - typické síly při solvataci iontů - interakce iontu s více dipóly
37 Interakce ion - π-systém interakce iontů s aromatickými systémy nebo s vazbami C=C, C C - energie kj/mol
38 Interakce ion - π-systém interakce iontů s aromatickými systémy nebo s vazbami C=C, C C - Energie kj/mol (slabší v polárním prostředí)
39 π π interakce Běžné v krystalech molekul s aromatickými systémy - energie kolem 10 kj/mol, max. do 30 kj/mol při interakci elektronově bohatých a elektronově chudých jader
40 π - π- interakce 2 preferované orientace aromatických jader
41 π - π- interakce 2 preferované orientace jader ~0.35 nm 0,35 nm δ= - 3,5 Å 1 Å = 10δ m = 0,1 δ - nm = 100 pm "face-to-face" "edge-to-face" kvadrupól benzenového jádra
42 Van der Waalsovy síly - nejdůležitější interakce v molekulárních krystalech - zahrnují interakce : dipól - dipól dipól - indukovaný dipól indukovaný dipól - indukovaný dipól -typické vodíkové vazby svým charakterem patří mezi van der Waalsovy síly, pro mimořádný význam a výraznou specifičnost jsou vodíkové vazby řazeny zvlášť
43 Van der Waalsovy síly Energie van der Waalsových sil se skládá z příspěvků orientačního, indukčního a disperzního E K E D E L E = E K + E D + E L v rozsahu od několika kj/mol do desítek kj/mol
44 Interakce dipól dipól orientační efekt E K µ, µ dipólmomenty r vzdálenost dipólů Keesom µ µ 3r kt E K = 6 Příklad : možné interakce molekul obecného ketonu R ' δ δ+ δ R ' δ+ δ C C C δ+ R R R ' C R δ δ+ R ' R
45 Interakce dipól indukovaný dipól indukční efekt E D polarizace vazby přiblížením permanentního dipólu α polarizovatelnost Debye αµ E D = 6 r
46 Interakce indukovaný dipól indukovaný dipól (disperzní síly) disperzní efekt E L okamžitý dipól indukuje dipól v atomu, který je s ním v těsném kontaktu I ionizační potenciál atomu 2 3Iα 4r E London 1930 L = 6
47 Interakce indukovaný dipól indukovaný dipól (disperzní síly)
48 Interakce indukovaný dipól indukovaný dipól (disperzní síly) - jednotlivě velmi slabé (jednotky kj/mol) - projevují se v polárních i zcela nepolárních částech molekuly - v polárních částech se překrývají se silnějšími interakcemi - v souhrnu významně přispívají ke stabilizační energii krystalu
49 Van der Waalsovy síly Různé zastoupení jednotlivých efektů v krystalech Krystal Efekt orientační Efekt indukční Efekt disperzní e Ar Xe C 0,005 0,08 99,91 Cl 14,4 4,2 81,4 N 3 44,9 5,3 49,8 2 (led) 76,9 4,0 19,1
50 Interakce indukovaný dipól indukovaný dipól (disperzní síly) těsné přiblížení (r) repulzní atraktivní člen člen E = Ar Br -6 (Lennardův-Jonesův potenciál)
51 d w = r wa + r wb d w d w < d 0 < d a atom N S Si P F Cl Br I r W (Å) 1,20 1,52 1,55 1,80 2,10 1,80 1,47 1,75 1,95 2,15
52
53
54
55 Vodíková vazba Interakce protondonorového centra D s akceptorovým centrem A : D A vedoucí k redistribuci elektronů Důsledek: prodloužení vazby D a zkrácení vzdálenosti A Příklady protondonorových a akceptorových center : donorové skupiny D, N, P, S, F, Cl, Br, I, C akceptorová centra A, N, P, S, F, Cl, Br, I, C C, C C, aromáty
56 Vodíková vazba D A Podstata: interakce dipólů a indukovaných dipólů U silných dipólů : silné vodíkové vazby vysoká směrovost (úhel D A se blíží 180 ) Parametry vodíkových vazeb D A : typ vodíkové vazby silné střední slabé kovalentní charakter částečný slabý žádný energie vazby (kj/mol) < 16 vzdálenost A (Å) 1,2-1,5 1,5-2,2 2,2-3,2 vzdálenost D A (Å) 2,2-2,5 2,5-3,2 3,2-4,0 úhel D A ( )
57 Vodíková vazba V některých případech vícesměrné působení ( furcated hydrogen bonds) D A A D A D A A A
58 N N N N N N N 3 C R R N N N N N N N N R R Vodíková vazba Působení dipólů mimo směr vodíkové vazby A T C G ΔG = 8,5 kj/mol ΔG = 24,5 kj/mol
59 Efekt některých silných vodíkových vazeb D A D A LBB ( low barrier hydrogen bond )
60 Vodíkové vazby ve vodě Body varu hydridů ( C ) C 4 (- 161) N 3 (- 33) 2 (100) F (20) 2 S (- 60)
61 Vodíková vazba Společný termín pokrývá široké pole mezi třemi extrémy
62 Vodíková vazba Charakteristický typ interakcí pro mnoho typů organických látek becná pravidla ( Etter s rules ) : všechny dobré donory a dobré akceptory se účastní vodíkových vazeb intramolekulární vodíková vazba uzavírající šestičlenný kruh má přednost před intermolekulární vodíkovou vazbou všechny dobré donory a dobré akceptory neúčastněné v intramolekulárních vodíkových vazbách vytvoří intermolekulární vodíkové vazby.
63 Standardní typy vodíkových vazeb : N N N N N N N N N N
64 Různost vodíkových vazeb Příklad karboxylových kyselin : centrosymetrický dimer 85%! konformace karboxylové skupiny synplanární antiplanární typy řetězení karboxylových kyselin "katemery" "syn-syn" "syn-anti" "anti-anti"
65 Dvojitá vodíková vazba mezi karboxylovými skupinami = základní prvek organizující molekuly organických kyselin kyselina benzoová kyselina tereftalová kyselina isoftalová
66 C C C kyselina trimesinová
67 C C C C olý P., Závada J., Císařová I., Podlaha J.: Angew. Chem. Int. Ed. 1999, 38,
68 C C C C olý P., Závada J., Císařová I., Podlaha J.: Angew. Chem. Int. Ed. 1999, 38,
69
70
71 C C C C olý P.,Kováč M., Tichý M., Závada J., Buděšínský M., Císařová I. : Tetrahedron: Asymmetry 2005, 16,
72 C C C C olý P.,Kováč M., Tichý M., Závada J., Buděšínský M., Císařová I. : Tetrahedron: Asymmetry 2005, 16,
73
74 Metal-organic frameworks MFs Využití koordinačních vazeb
75 Metal-organic frameworks MFs Využití koordinačních vazeb
76 Různost vodíkových vazeb Příklad aspirinu Molekula v krystalu I Molekula v krystalu II
77
78 Různost vodíkových vazeb Příklad aspirinu Vodíkové vazby v krystalu I (běžná struktura)
79 Různost vodíkových vazeb Příklad aspirinu Vodíkové vazby v krystalu II
80 Farmaceutické kokrystaly - nová forma pevných API
81 stejná délka vazeb
82
83 Na závěr : KNTRLNÍ TÁZKY
84 KNTRLNÍ TÁZKA : 1. Proč je proces krystalizace důležitý při výrobě farmaceutických substancí? Většina farmaceutických substancí jsou pevné krystalické látky Krystalická farmaceutická substance představuje chemicky, fyzikálně i patentově přesně definovanou formu Krystalizace je z technologického pohledu ideální isolační a čistící operace
85 KNTRLNÍ TÁZKA : 2. Proč můžeme chápat molekulární krystal jako supramolekulární útvar? Stavebními prvky krystalu jsou molekuly. Uspořádání molekul se děje působením mezimolekulárních interakcí. Studium mezimolekulárních (nekovalentních) interakcí je obsahem oboru supramolekulární chemie
86 KNTRLNÍ TÁZKA : 3. Proč je uspořádání molekul v krystalu složité a jak to souvisí s polymorfií? Uspořádání molekul v krystalu je výsledkem kombinovaného působení více typů mezimolekulárních interakcí. Mohou existovat různá uspořádání molekul, která se jen nepatrně liší v dosažené stabilizační energii odpovídajících krystalů. Určitá farmaceutická substance může existovat ve více krystalových formách (polymorfech).
87 KNTRLNÍ TÁZKA : 4. Jaká je podstata čistícího efektu krystalizace a jak s tím souvisí teplota tání krystalů? Do struktury krystalu určené krystalizačním zárodkem lépe zapadají vlastní molekuly než nečistoty. Zabudování cizích molekul ruší pravidelné uspořádání a omezuje vznik stabilizujících interakcí. Nižší stabilizační energie nečistého krystalu se makroskopicky projeví nižší teplotou tání.
88 KNTRLNÍ TÁZKA : 5. Vyjmenujte typy mezimolekulárních interakcí, které nejvýrazněji ovlivňují krystalové uspořádání organických molekul vodíkové vazby ostatní dipól dipól interakce π π interakce disperzní síly
Molekulární krystal vazebné poměry. Bohumil Kratochvíl
Molekulární krystal vazebné poměry Bohumil Kratochvíl Předmět: Chemie a fyzika pevných léčiv, 2017 Složení farmaceutických substancí - API Z celkového portfolia API tvoří asi 90 % organické sloučeniny,
Více02 Nevazebné interakce
02 Nevazebné interakce Nevazebné interakce Druh chemické vazby Určují 3D konfiguraci makromolekul, účastní se mnoha biologických procesů, zodpovědné za uspořádání molekul v krystalu Síla nevazebných interakcí
VíceSkupenské stavy. Kapalina Částečně neuspořádané Volný pohyb částic nebo skupin částic Částice blíže u sebe
Skupenské stavy Plyn Zcela neuspořádané Hodně volného prostoru Zcela volný pohyb částic Částice daleko od sebe Kapalina Částečně neuspořádané Volný pohyb částic nebo skupin částic Částice blíže u sebe
VíceMezimolekulové interakce
Mezimolekulové interakce Interakce molekul reaktivně vzniká či zaniká kovalentní vazba překryv elektronových oblaků, mění se vlastnosti nereaktivně vznikají molekulové komplexy slabá, nekovalentní, nechemická,
VíceOpakování
Slabé vazebné interakce Opakování Co je to atom? Opakování Opakování Co je to atom? Atom je nejmenší částice hmoty, chemicky dále nedělitelná. Skládá se z atomového jádra obsahujícího protony a neutrony
Víceší šířen 3. Molekulární krystal 3.1. Úvod
3. Molekulární krystal 3.1. Úvod Už v roce 1926 V. M. Goldschmidt ve formulaci svých krystalochemických zákonů rozlišil krystaly podle jejich stavebních prvků, kterými jsou atomy, ionty nebo skupiny atomů
VíceNekovalentní interakce
Nekovalentní interakce Jan Řezáč UOCHB AV ČR 3. listopadu 2016 Jan Řezáč (UOCHB AV ČR) Nekovalentní interakce 3. listopadu 2016 1 / 28 Osnova 1 Teorie 2 Typy nekovalentních interakcí 3 Projevy v chemii
VíceNekovalentní interakce
Nekovalentní interakce Jan Řezáč UOCHB AV ČR 31. října 2017 Jan Řezáč (UOCHB AV ČR) Nekovalentní interakce 31. října 2017 1 / 28 Osnova 1 Teorie 2 Typy nekovalentních interakcí 3 Projevy v chemii 4 Výpočty
VíceTypy molekul, látek a jejich vazeb v organismech
Typy molekul, látek a jejich vazeb v organismech Typy molekul, látek a jejich vazeb v organismech Organismy se skládají z molekul rozličných látek Jednotlivé látky si organismus vytváří sám z jiných látek,
VíceMgr. Jakub Janíček VY_32_INOVACE_Ch1r0118
Chemická vazba Mgr. Jakub Janíček VY_32_INOVACE_Ch1r0118 Chemická vazba Většina atomů má tendenci se spojovat do větších celků (molekul), v nichž jsou vzájemně vázané chemickou vazbou. Chemická vazba je
VíceSkupenské stavy látek. Mezimolekulární síly
Skupenské stavy látek Mezimolekulární síly 1 Interakce iont-dipól Např. hydratační (solvatační) interakce mezi Na + (iont) a molekulou vody (dipól). Jde o nejsilnější mezimolekulární (nevazebnou) interakci.
Více3. Stavba hmoty Nadmolekulární uspořádání
mezimolekulové interakce supramolekulární chemie sebeskladba molekulární zařízení Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti mezimolekulové interakce (nekovalentní) seskupování
VíceOPVK CZ.1.07/2.2.00/
OPVK CZ.1.07/2.2.00/28.0184 Základní principy vývoje nových léčiv OCH/ZPVNL Mgr. Radim Nencka, Ph.D. ZS 2012/2013 Molekulární interakce SAR Možné interakce jednotlivých funkčních skupin 1. Interakce alkoholů
VíceChemická vazba. Příčinou nestability atomů a jejich ochoty tvořit vazbu je jejich elektronový obal.
Chemická vazba Volné atomy v přírodě jen zcela výjimečně (vzácné plyny). Atomy prvků mají snahu se navzájem slučovat a vytvářet molekuly prvků nebo sloučenin. Atomy jsou v molekulách k sobě poutány chemickou
VíceNauka o materiálu. Přednáška č.10 Difuze v tuhých látkách, fáze a fázové přeměny
Nauka o materiálu Přednáška č.10 Difuze v tuhých látkách, fáze a fázové přeměny Difuze v tuhých látkách Difuzí nazýváme přesun atomů nebo iontů na vzdálenost větší než je meziatomová vzdálenost. Hnací
VícePevná fáze ve farmacii
Úvod - Jaké jsou hlavní technologické operace při výrobě léčivých přípravků? - Co je to API, excipient, léčivý přípravek, enkapsulace? - Proč se provádí mokrá granulace? - Jaké hlavní normy se vztahují
VícePeriodická tabulka prvků
Periodická tabulka prvků 17. století s objevem dalších a dalších prvků nutnost systematizace J. W. Döberreiner (1829) teorie o triádách prvků triáda kovů (lithium, sodík, draslík reagují podobným způsobem)
VíceVazby v pevných látkách
Vazby v pevných látkách Hlavní body 1. Tvorba pevných látek 2. Van der Waalsova vazba elektrostatická interakce indukovaných dipólů 3. Iontová vazba elektrostatická interakce iontů 4. Kovalentní vazba
VíceChemická vazba. John Dalton Amadeo Avogadro
Chemická vazba John Dalton 1766-1844 Amadeo Avogadro 1776-1856 Výpočet molekuly 2, metoda valenční vazby Walter eitler 1904-1981 Fritz W. London 1900-1954 Teorie molekulových orbitalů Friedrich und 1896-1997
VíceSpeciální analytické metody pro léčiva
Speciální analytické metody pro léčiva doc. RNDr. Ing. Pavel Řezanka, Ph.D. E-mail: pavel.rezanka@vscht.cz Místnost: A234 Příprava předmětu byla podpořena projektem OPPA č. CZ.2.17/3.1.00/33253 1 Harmonogram
VíceChemická vazba Něco málo opakování Něco málo opakování Co je to atom? Něco málo opakování Co je to atom? Atom je nejmenší částice hmoty, chemicky dále nedělitelná. Skládá se z atomového jádra obsahujícího
Více12. Predikce polymorfů. Příprava předmětu byla podpořena projektem OPPA č. CZ.2.17/3.1.00/33253
12. Predikce polymorfů Příprava předmětu byla podpořena projektem OPPA č. CZ.2.17/3.1.00/33253 1 Výpočetní chemie Predikce polymorfů rychle se vyvíjející se oblast růst výkonu počítačů možnost vypočítat
VíceSměsi, roztoky. Disperzní soustavy, roztoky, koncentrace
Směsi, roztoky Disperzní soustavy, roztoky, koncentrace 1 Směsi Směs je soustava, která obsahuje dvě nebo více chemických látek. Mezi složkami směsi nedochází k chemickým reakcím. Fyzikální vlastnosti
VíceGymnázium, Milevsko, Masarykova 183 Školní vzdělávací program (ŠVP) pro vyšší stupeň osmiletého studia a čtyřleté studium 4.
Vyučovací předmět - Chemie Vzdělávací obor - Člověk a příroda Gymnázium, Milevsko, Masarykova 183 Školní vzdělávací program (ŠVP) pro vyšší stupeň osmiletého studia a čtyřleté studium 4. ročník - seminář
VíceDynamické procesy & Pokročilé aplikace NMR. chemická výměna, translační difuze, gradientní pulsy, potlačení rozpouštědla, NMR proteinů
Dynamické procesy & Pokročilé aplikace NMR chemická výměna, translační difuze, gradientní pulsy, potlačení rozpouštědla, NMR proteinů Chemická výměna jakýkoli proces při kterém dané jádro mění svůj stav
VíceJohn Dalton Amadeo Avogadro
Spojením atomů vznikají molekuly... John Dalton 1766 1844 Amadeo Avogadro 1776 1856 Výpočet molekuly 2, metoda valenční vazby Walter eitler 1904 1981 Fritz W. London 1900 1954 Teorie molekulových orbitalů
VíceOrganická chemie 3.ročník studijního oboru - kosmetické služby.
Organická chemie 3.ročník studijního oboru - kosmetické služby. T-7 Funkční a substituční deriváty karboxylových kyselin Zpracováno v rámci projektu Zlepšení podmínek ke vzdělávání Registrační číslo projektu:
VíceFyzikální chemie. ochrana životního prostředí analytická chemie chemická technologie denní. Platnost: od 1. 9. 2009 do 31. 8. 2013
Učební osnova předmětu Fyzikální chemie Studijní obor: Aplikovaná chemie Zaměření: Forma vzdělávání: Celkový počet vyučovacích hodin za studium: Analytická chemie Chemická technologie Ochrana životního
VíceVoda polární rozpouštědlo
VY_32_INVACE_30_BEN05.notebook Voda polární rozpouštědlo Temacká oblast : Chemie anorganická chemie Datum vytvoření: 2. 8. 2012 Ročník: 2. ročník čtyřletého gymnázia (sexta osmiletého gymnázia) Stručný
VíceFyzikální chemie Úvod do studia, základní pojmy
Fyzikální chemie Úvod do studia, základní pojmy HMOTA A JEJÍ VLASTNOSTI POSTAVENÍ FYZIKÁLNÍ CHEMIE V PŘÍRODNÍCH VĚDÁCH HISTORIE FYZIKÁLNÍ CHEMIE ZÁKLADNÍ POJMY DEFINICE FORMY HMOTY Formy a nositelé hmoty
VíceMetody pro studium pevných látek
Metody pro studium pevných látek Metody Metody termické analýzy Difrakční metody ssnmr Predikce krystalových struktur Metody termické analýzy Termogravimetrie (TG) Diferenční TA (DTA) Rozdíl teplot mezi
VíceValenční elektrony a chemická vazba
Valenční elektrony a chemická vazba Ve vnější energetické hladině se nacházejí valenční elektrony, které se mohou podílet na tvorbě chemické vazby. Valenční elektrony často znázorňujeme pomocí teček kolem
VíceTeorie chemické vazby a molekulární geometrie Molekulární geometrie VSEPR
Geometrie molekul Lewisovy vzorce poskytují informaci o tom které atomy jsou spojeny vazbou a o jakou vazbu se jedná (topologie molekuly). Geometrické uspořádání molekuly je charakterizováno: Délkou vazeb
VícePrůvodka. CZ.1.07/1.5.00/ Zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT
Průvodka Číslo projektu Název projektu Číslo a název šablony klíčové aktivity CZ.1.07/1.5.00/34.0802 Zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Příjemce
VíceFyzika biopolymerů. Struktura a vlastnosti vody, vodíková vazba
Fyzika biopolymerů Struktura a vlastnosti vody, vodíková vazba Pět základních podmínek pro život na Zemi přítomnost uhlíku a dalších důležitých prvků tvořících biomolekuly voda v blízkosti povrchu vhodná
VíceChemická vazba. Molekula vodíku. Elektronová teorie. Oktetové pravidlo (Kossel, Lewis, 1916) Pevnost vazby vazebná energie.
Elektronová teorie ktetové pravidlo (Kossel, Lewis, 1916) Chemická vazba sdílení 2 valenčních e - opačného spinu 2 atomy za vzniku stabilní elektronové konfigurace vzácného plynu Spojení atomů prvků v
VíceGymnázium Jiřího Ortena, Kutná Hora
Předmět: Seminář chemie (SCH) Náplň: Obecná chemie, anorganická chemie, chemické výpočty, základy analytické chemie Třída: 3. ročník a septima Počet hodin: 2 hodiny týdně Pomůcky: Vybavení odborné učebny,
Vícer W. Shockley, J. Bardeen a W. Brattain, zahájil epochu polovodičové elektroniky, která se rozvíjí dodnes.
r. 1947 W. Shockley, J. Bardeen a W. Brattain, zahájil epochu polovodičové elektroniky, která se rozvíjí dodnes. 2.2. Polovodiče Lze je definovat jako látku, která má elektronovou bipolární vodivost, tj.
VíceCHEMICKÁ VAZBA. Autor: Mgr. Stanislava Bubíková. Datum (období) tvorby: Ročník: osmý
Autor: Mgr. Stanislava Bubíková CHEMICKÁ VAZBA Datum (období) tvorby: 13. 11. 01 Ročník: osmý Vzdělávací oblast: Člověk a příroda / Chemie / Částicové složení látek a chemické prvky; chemické reakce 1
VíceTřídění látek. Chemie 1.KŠPA
Třídění látek Chemie 1.KŠPA Systém (soustava) Vymezím si kus prostoru, látky v něm obsažené nazýváme systém soustava okolí svět Stěny soustavy Soustava může být: Izolovaná = stěny nedovolí výměnu částic
VíceTermodynamika (td.) se obecně zabývá vzájemnými vztahy a přeměnami různých druhů
Termodynamika (td.) se obecně zabývá vzájemnými vztahy a přeměnami různých druhů energií (mechanické, tepelné, elektrické, magnetické, chemické a jaderné) při td. dějích. Na rozdíl od td. cyklických dějů
VíceFyzikální chemie. Magda Škvorová KFCH CN463 magda.skvorova@ujep.cz, tel. 3302. 14. února 2013
Fyzikální chemie Magda Škvorová KFCH CN463 magda.skvorova@ujep.cz, tel. 3302 14. února 2013 Co je fyzikální chemie? Co je fyzikální chemie? makroskopický přístup: (klasická) termodynamika nerovnovážná
Více2.3 CHEMICKÁ VAZBA. Molekula bílého fosforu P 4 a kyseliny sírové H 2 SO 4. Předpona piko p je dílčí jednotkou a udává velikost m.
2.3 CHEMICKÁ VAZBA Spojováním dvou a více atomů vznikají molekuly. Jestliže dochází ke spojování výhradně atomů téhož chemického prvku, pak se jedná o molekuly daného prvku (vodíku H 2, dusíku N 2, ozonu
VíceCharakteristika Teorie kyselin a zásad. Příprava kyselin Vlastnosti + typické reakce. Významné kyseliny. Arrheniova teorie Teorie Brönsted-Lowryho
Petra Ustohalová 1 harakteristika Teorie kyselin a zásad Arrheniova teorie Teorie Brönsted-Lowryho Příprava kyselin Vlastnosti + typické reakce Fyzikální a chemické Významné kyseliny 2 Látky, které ve
VíceTeorie chromatografie - II
Teorie chromatografie - II Příprava předmětu byla podpořena projektem OPP č. CZ.2.17/3.1.00/33253 2.2 Interakce mezi molekulami Mezi elektroneutrálními molekulami působí slabé přitažlivé síly, které sdružují
VíceTest vlastnosti látek a periodická tabulka
DUM Základy přírodních věd DUM III/2-T3-2-08 Téma: Test vlastnosti látek a periodická tabulka Střední škola Rok: 2012 2013 Varianta: A Zpracoval: Mgr. Pavel Hrubý Mgr. Josef Kormaník TEST Test vlastnosti
VíceZŠ ÚnO, Bratří Čapků 1332
Animovaná chemie Top-Hit Analytická chemie Analýza anorganických látek Důkaz aniontů Důkaz kationtů Důkaz kyslíku Důkaz vody Gravimetrická analýza Hmotnostní spektroskopie Chemická analýza Nukleární magnetická
VíceMetody pro studium pevných látek
Metody pro studium pevných látek Metody Metody termické analýzy Difrakční metody ssnmr Predikce krystalových struktur Metody termické analýzy Termogravimetrie (TG) Diferenční TA (DTA) Rozdíl teplot mezi
VíceGRANITICKÉ PEGMATITY 3 Krystalizace z magmatu
GRANITICKÉ PEGMATITY 3 Krystalizace z magmatu Pro Jirka Zikeš 5. 9. 2016 Co je (granitický) pegmatit? Základní pojmy Systém studovaná část prostoru; systém může být otevřený nebo uzavřený, případně izolovaný
VíceSupramolecular chemistry... Intermolecular interactions. Supramolecular chemistry is about design. Therefore people are important!
K a t i o n t y Supramolecular chemistry... Intermolecular interactions Supramolecular chemistry is about design. Therefore people are important! Zatím ;-) Vazba kationtů Ionofor = přírodníči syntetický
VíceChemie. Mgr. Petra Drápelová Mgr. Jaroslava Vrbková. Gymnázium, SOŠ a VOŠ Ledeč nad Sázavou
Chemie Mgr. Petra Drápelová Mgr. Jaroslava Vrbková Gymnázium, SOŠ a VOŠ Ledeč nad Sázavou CHEMICKÁ VAZBA VY_32_INOVACE_03_3_07_CH Gymnázium, SOŠ a VOŠ Ledeč nad Sázavou CHEMICKÁ VAZBA Volné atomy v přírodě
VíceOd kvantové mechaniky k chemii
Od kvantové mechaniky k chemii Jan Řezáč UOCHB AV ČR 19. září 2017 Jan Řezáč (UOCHB AV ČR) Od kvantové mechaniky k chemii 19. září 2017 1 / 33 Úvod Vztah mezi molekulovou strukturou a makroskopickými vlastnostmi
VíceČeské vysoké učení technické v Praze Fakulta jaderná a fyzikálně inženýrská. Příloha formuláře C OKRUHY
Příloha formuláře C OKRUHY ke státním závěrečným zkouškám BAKALÁŘSKÉ STUDIUM Obor: Studijní program: Aplikace přírodních věd Základy fyziky kondenzovaných látek 1. Vazebné síly v kondenzovaných látkách
VíceGymnázium Jiřího Ortena, Kutná Hora
Předmět: Náplň: Třída: Počet hodin: Pomůcky: Chemie (CHE) Obecná chemie 1. ročník a kvinta 2 hodiny týdně Školní tabule, interaktivní tabule, tyčinkové a kalotové modely molekul, zpětný projektor, transparenty,
VíceEnergie v chemických reakcích
Energie v chemických reakcích Energetická bilance reakce CH 4 + Cl 2 = CH 3 Cl + HCl rozštěpení vazeb vznik nových vazeb V chemických reakcích dochází ke změně vazeb mezi atomy. Vazebná energie uvolnění
VíceOPVK CZ.1.07/2.2.00/
OPVK CZ.1.07/2.2.00/28.0184 Základní principy vývoje nových léčiv OCH/ZPVNL Mgr. Radim Nencka, Ph.D. ZS 2012/2013 Hit-to-lead Molekulární interakce Od hitu k leadu - Hit-to-lead proces Od hitu k leadu
VíceRoztok. Homogenní směs molekul, které mohou být v pevném, kapalném nebo plynném stavu. Pravé roztoky
Roztok Homogenní směs molekul, které mohou být v pevném, kapalném nebo plynném stavu Pravé roztoky Micelární a koloidní roztoky (suspenze): částice velké 1 nm 10 µm Tyndallův jev 1 Druhy roztoků Složka
VíceNázvosloví Konformace Isomerie. Uhlíky: primární (1 o ) sekundární (2 o ) terciární (3 o ) kvartérní (4 o )
ALKANY 1 Názvosloví Konformace Isomerie Uhlíky: primární (1 o ) sekundární (2 o ) terciární (3 o ) kvartérní (4 o ) 2 Alkany (resp. cykloalkany) jsou nejzákladnější organické sloučeniny složené pouze z
VíceSeminář z chemie. Charakteristika vyučovacího předmětu
Seminář z chemie Časová dotace: 2 hodiny ve 3. ročníku, 4 hodiny ve 4. Ročníku Charakteristika vyučovacího předmětu Seminář je zaměřený na přípravu ke školní maturitě z chemie a k přijímacím zkouškám na
VíceOtázky ke zkoušce z obecné chemie (Prof. RNDr. Karel Procházka, DrSc.)
Otázky ke zkoušce z obecné chemie (Prof. RNDr. Karel Procházka, DrSc.) Na ústní zkoušku se může přihlásit student, který má zápočet ze cvičení a úspěšně složenou zkouškovou písemku. Na ústní zkoušku se
Více2.4 Stavové chování směsí plynů Ideální směs Ideální směs reálných plynů Stavové rovnice pro plynné směsi
1. ZÁKLADNÍ POJMY 1.1 Systém a okolí 1.2 Vlastnosti systému 1.3 Vybrané základní veličiny 1.3.1 Množství 1.3.2 Délka 1.3.2 Délka 1.4 Vybrané odvozené veličiny 1.4.1 Objem 1.4.2 Hustota 1.4.3 Tlak 1.4.4
Více- zabývá se pozorováním a zkoumáním vnitřní stavby neboli struktury (slohu) kovů a slitin
2. Metalografie - zabývá se pozorováním a zkoumáním vnitřní stavby neboli struktury (slohu) kovů a slitin Vnitřní stavba kovů a slitin ATOM protony, neutrony v jádře elektrony v obalu atomu ve vrstvách
VíceBiofyzikální chemie nekovalentní interakce, prostorové uspořádání proteinů, voda. Zita Purkrtová říjen - prosinec 2015
Biofyzikální chemie nekovalentní interakce, prostorové uspořádání proteinů, voda Zita Purkrtová říjen - prosinec 2015 Interakce v biochemii D. L. Nelson, M.M. Cox: Lehninger Principles of Biochemistry,
VícePRŮMYSLOVÉ PROCESY. Přenos tepla II Odparky a krystalizátory
PRŮMYSLOVÉ PROCESY Přenos tepla II Odparky a krystalizátory Prof. Ing. Tomáš Jirout, Ph.D. (e-mail: Tomas.Jirout@fs.cvut.cz, tel.: 2 2435 2681) Poděkování: Při přípravě prezentace byly použity a převzaty
Více8. Povrchová analýza Dynamická sorpce par. Příprava předmětu byla podpořena projektem OPPA č. CZ.2.17/3.1.00/33253
8. Povrchová analýza Dynamická sorpce par Příprava předmětu byla podpořena projektem OPPA č. CZ.2.17/3.1.00/33253 1 Intramolekulární síly - existují ve všech skupenstvích a jsou za tato skupenství zodpovědná
VíceH H C C C C C C H CH 3 H C C H H H H H H
Alkany a cykloalkany sexta Martin Dojiva uhlovodíky obsahující pouze jednoduché vazby obecný vzorec alkanů: C n 2n+2 cykloalkanů: C n 2n homologický přírůstek C 2 Dělení alkanů přímé větvené u větvených
VíceČásticové složení látek atom,molekula, nuklid a izotop
Částicové složení látek atom,molekula, nuklid a izotop ATOM základní stavební částice všech hmotných těles jádro 100 000x menší než atom působí jaderné síly p + n 0 [1] e - stejný počet protonů a elektronů
VíceInovace profesní přípravy budoucích učitelů chemie
Inovace profesní přípravy budoucích učitelů chemie I n v e s t i c e d o r o z v o j e v z d ě l á v á n í CZ.1.07/2.2.00/15.0324 Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem
VíceOpakování: shrnutí základních poznatků o struktuře atomu
11. Polovodiče Polovodiče jsou krystalické nebo amorfní látky, jejichž elektrická vodivost leží mezi elektrickou vodivostí kovů a izolantů a závisí na teplotě nebo dopadajícím optickém záření. Elektrické
VíceOsnova pro předmět Fyzikální chemie II magisterský kurz
Osnova pro předmět Fyzikální chemie II magisterský kurz Časový a obsahový program přednášek Týden Obsahová náplň přednášky Pozn. Stavové chování tekutin 1,2a 1, 2a Molekulární přístup kinetická teorie
VíceKrystalizace, transformace, kongruence, frustrace a jak se to všechno spolu rýmuje
Krystalizace, transformace, kongruence, frustrace a jak se to všechno spolu rýmuje Pavel Svoboda, Silvie Mašková Univerzita Karlova v Praze, Matematicko-fyzikální fakulta, Katedra fyziky kondenzovaných
VíceDOUČOVÁNÍ KVINTA CHEMIE
1. ÚVOD DO STUDIA CHEMIE 1) Co studuje chemie? 2) Rozděl chemii na tři důležité obory. DOUČOVÁNÍ KVINTA CHEMIE 2. NÁZVOSLOVÍ ANORGANICKÝCH SLOUČENIN 1) Pojmenuj: BaO, N 2 0, P 4 O 10, H 2 SO 4, HMnO 4,
VíceE K O G Y M N Á Z I U M B R N O o.p.s. přidružená škola UNESCO
Seznam výukových materiálů III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Tematická oblast: Předmět: Vytvořil: Obecná chemie Chemie Mgr. Soňa Krampolová 01 - Látkové množství, molární hmotnost VY_32_INOVACE_01.pdf
Více3) Vazba a struktura. Na www.studijni-svet.cz zaslal(a): Lenka
Na www.studijni-svet.cz zaslal(a): Lenka CHEMICKÍ VAZBA = síly, kterými jsou k sobě navzájem vázány sloučené atomy v molekule, popř. v krystalové struktuře - v převážné většině jde o sdílení dvojic elektronů
VíceÚvod do studia organické chemie
Úvod do studia organické chemie 1828... Wöhler... uměle připravil močovinu Organická chemie - chemie sloučenin uhlíku a vodíku, případně dalších prvků (O, N, X, P, S) Příčiny stability uhlíkových řetězců:
VíceZŠ ÚnO, Bratří Čapků 1332
Úvodní obrazovka Menu (vlevo nahoře) Návrat na hlavní stránku Obsah Výsledky Poznámky Záložky edunet Konec Chemie 1 (pro 12-16 let) LangMaster Obsah (střední část) výběr tématu - dvojklikem v seznamu témat
VíceKapaliny Molekulové vdw síly, vodíkové můstky
Kapaliny Molekulové vdw síly, vodíkové můstky Metalické roztavené kovy, ionty + elektrony, elektrostatické síly Iontové roztavené soli, FLINAK (LiF + NaF + KF), volně pohyblivé anionty a kationty, iontová
VíceCHEMIE - Úvod do organické chemie
Název školy Číslo projektu Autor Název šablony Název DUMu Stupeň a typ vzdělávání Vzdělávací oblast Vzdělávací obor Vzdělávací okruh Druh učebního materiálu Cílová skupina Anotace SŠHS Kroměříž CZ.1.07/1.5.00/34.0911
VíceSoubory (atomů) molekul
Soubory (atomů) molekul H 2 O M r = 18,015 M h = 18,015 g/mol V = ρ.m, ρ 25 C = 0,99710 g/cm 3 1 mol: m = 18,015 g, V = 17,963 cm 3 N = n.n A, N A = 6,02214129(27) 10 23 mol 1 1 mol: N = 6,022 10 23 molekul
VíceSekunda (2 hodiny týdně) Chemické látky a jejich vlastnosti Směsi a jejich dělení Voda, vzduch
Sekunda (2 hodiny týdně) Chemické látky a jejich vlastnosti Směsi a jejich dělení Voda, vzduch Atom, složení a struktura Chemické prvky-názvosloví, slučivost Chemické sloučeniny, molekuly Chemická vazba
VíceNultá věta termodynamická
TERMODYNAMIKA Nultá věta termodynamická 2 Práce 3 Práce - příklady 4 1. věta termodynamická 5 Entalpie 6 Tepelné kapacity 7 Vnitřní energie a entalpie ideálního plynu 8 Výpočet tepla a práce 9 Adiabatický
VíceDo známky zkoušky rovnocenným podílem započítávají získané body ze zápočtového testu.
Podmínky pro získání zápočtu a zkoušky z předmětu Chemicko-inženýrská termodynamika pro zpracování ropy Zápočet je udělen, pokud student splní zápočtový test alespoň na 50 %. Zápočtový test obsahuje 3
VíceStruktura Molekul a Chemická Vazba
Struktura Molekul a Chemická Vazba Slučováním atomů vznikají molekuly na základě chemické vazby. (~100 atomů ~10 6 různých molekul) Elektronová teorie chemické vazby: každý atom se snaží dosáhnout elektronové
VíceCh - Elektronegativita, chemická vazba
Ch - Elektronegativita, chemická vazba Autor: Mgr. Jaromír Juřek Kopírování a jakékoliv další využití výukového materiálu je povoleno pouze s využitím odkazu na www.jarjurek.cz. VARIACE 1 Tento dokument
VíceJméno autora: Mgr. Ladislav Kažimír Datum vytvoření: 08.03.2013 Číslo DUMu: VY_32_INOVACE_09_Ch_OB Ročník: I. Vzdělávací oblast: Přírodovědné
Jméno autora: Mgr. Ladislav Kažimír Datum vytvoření: 08.03.2013 Číslo DUMu: VY_32_INOVACE_09_Ch_OB Ročník: I. Vzdělávací oblast: Přírodovědné vzdělávání Vzdělávací obor: Chemie Tematický okruh: Obecná
VíceStavové neboli fázové diagramy jednosložkových a dvousložkových systémů. Doc. Ing. Jiří Vondrák, DrSc
Stavové neboli fázové diagramy jednosložkových a dvousložkových systémů Doc. Ing. Jiří Vondrák, DrSc 1. Obecný úvod Tato stať se zabývá stavem látek, a to ve skupenství kapalném či tuhém, a přechody mezi
VícePRŮMYSLOVÉ TECHNOLOGIE I - SOUBOR OTÁZEK KE ZKOUŠCE
PRŮMYSLOVÉ TECHNOLOGIE I - SOUBOR OTÁZEK KE ZKOUŠCE 1. PRVKY 5. SKUPINY (N,P,As,Sb,Bi) obecné zákonitosti ve skupině DUSÍK Výskyt, chemické vlastnosti molekulární dusík Amoniak vlastnosti, příprava, hydrolýza,
VícePředmět: Ročník: Vytvořil: Datum: CHEMIE PRVNÍ Mgr. Tomáš MAŇÁK 15. června 2013. Název zpracovaného celku: CHEMICKÁ VAZBA
Předmět: Ročník: Vytvořil: Datum: CHEMIE PRVNÍ Mgr. Tomáš MAŇÁK 15. června 2013 Název zpracovaného celku: CHEMICKÁ VAZBA CHEMICKÁ VAZBA (chemical bond) CHEMICKÉ VAZBY soudržné síly působící mezi jednotlivými
Více